A-vitamin, D-vitamin och omega-3 till hjärnans nervceller och utveckling

- under hela livet

Neurologer är nu eniga om att hjärnans nervceller, neuronerna, ständigt förändrar sig i förhållandet till inre och miljömässiga stimuli. På detta sätt lär vi oss nya färdigheter och utvecklar vårt minne. Hjärnans förmåga att anpassa sig och förändras kallas neuroplasticitet, och läkare har länge misstänkt att denna inträffar vid kontaktpunkterna mellan neuronerna. En forskargrupp från Freiburgs universitet i Tyskland har nu funnit att ett A-vitaminliknande ämne påverkar neuronernas anpassning vad gäller struktur och funktion. Forskarna hoppas att upptäckten kan bidra till utvecklingen av nya terapeutiska strategier vid behandling av hjärnsjukdomar. Tidigare studier visar att omega-3-fettsyror, D-vitamin och livsstil också spelar en avgörande roll för hjärnans neuroplasticitet och utveckling.

Hjärnan innehåller cirka 100 miljarder neuroner, som tillsammans styr tankar, känslor, beteenden och rörelser. Neuronerna bearbetar alltså alla intryck som vi får utifrån och från kroppen själv. Hjärnans enorma nätverk av neuroner och informationsbehandling är därför en förutsättning för en god hälsa.
Neuronerna består av en cellkropp och utlöpare, som är indelade i två typer: dendriterna, som tar emot signaler, och axonerna, som avger signaler.
Kontaktpunkten mellan två neuroner kallas för synapsen, och signalerna överförs med hjälp av elektriska impulser eller neurotransmittorer som glutamat, serotonin, dopamin och många andra.
Neuronernas plasticitet är ett uttryck för deras förmåga att förändras och anpassa sig till följd av interaktion med tankar, beteenden och miljön. När vi till exempel lär oss nya saker eller blir bättre på att utföra en viss rörelse, bildas nya kopplingar mellan neuronerna och befintliga kopplingar stärks.
Neuroplasticiteten utvecklas i fostertillståndet och fortsätter under hela livet. Således blir vissa föreningar starkare eller svagare beroende på vad de används till. Teorin om neuroplasticitet har nu tagit över det tidigare antagandet om att hjärnan och neuronerna inte kan förändras efter en viss ålder. Forskarna tror dessutom att en inblick i de cellulära och molekylära mekanismer som utgör hjärnans plasticitet – eller hur den lär sig, omvandlas och utvecklas – är viktig vid förebyggandet och behandlingen av många sjukdomar och tillstånd.

Retinoinsyra, hjärnhälsa och hjärnans plasticitet

Forskargruppen från Freiburgs universitet i Tyskland undersökte huruvida neuronernas dendritiska utlöpare skulle förändra sig om de exponerades för retinoinsyra (retinoic acid), som är ett derivat från rent A-vitamin (retinol).
Som nämnts mottar dendriterna signaler från andra neuroner i synapserna. Och eftersom de hela tiden hanterar otaliga influenser, spelar de en viktig roll i hjärnans plasticitet. Att lära sig något nytt kan till exempel ändra antalet och formen på de dendritiska utlöparna. Ändå har förändringar i antal eller form av de dendritiska utlöparna också hittats vid sjukdomar som depression och demens.
Det är redan känt att retinoinsyra spelar en viktig roll för celltillväxt och celldifferentiering. I den nya studien fann forskarna att retinoinsyra både kunde öka storleken på de dendritiska utlöparna och neuronernas förmåga att överföra signaler. Forskargruppen drar därför slutsatsen att retinoinsyra är viktigt för neuronernas plasticitet i den mänskliga hjärnan. De nya upptäckterna kan också bidra till att bättre förstå synapsernas plasticitet och till att utveckla nya terapeutiska strategier för behandling av hjärnsjukdomar som depression.
Under försöket använde forskargruppen små vävnadsprover från hjärnbarken, som hade tagits bort under kirurgiska ingrepp. Hjärnvävnaden behandlades sedan med retinoinsyra, varefter neuronernas funktionella och strukturella egenskaper analyserades med hjälp av elektrofysiologiska och mikroskopiska tekniker. Den nya studien har publicerats i eLife.
När de neuroplastiska förändringarna orsakar fysiska förändringar i synapserna kräver det också andra näringsämnen, som ingår i bildandet av de nya förbindelserna.

D-vitamin, hjärnhälsa och hjärnans plasticitet

Alla kroppens celler har receptorer för D-vitamin, och det gäller även neuroner och celler i hippocampus, som är säte för minnet, inlärning och sinnesintryck. D-vitamin betraktas som ett neuroaktivt steroidhormon med särskild betydelse för hjärnan och bildandet av nya kopplingar mellan neuroner.
Forskare från University of Queensland i Australien har tidigare funnit att D-vitamin påverkar vissa nätverk i hjärnan, som kallas perineuronala nätverk. Dessa nätverk ger en stark och stödjande struktur kring vissa neuroner. Därmed stabiliserar dessa nätverk de kontakter som neuronerna har med andra neuroner.
Forskarna fann också en möjlig koppling mellan brist på D-vitamin och förlust av hjärnans plasticitet.
För när de utsatte friska möss för D-vitaminbrist, fann de efter 20 veckor att mössens förmåga att komma ihåg och lära sig minskade betydligt. Mössen upplevde också en stor minskning i antalet och styrkan av neurala kopplingar i hippocampus. Enligt professor Thomas Burne, som stod bakom studien, kan förlust av plasticitet och funktioner i detta hjärnområde bidra till utvecklingen av schizofreni, inklusive minnesförlust och förvrängd verklighetsuppfattning.
D-vitamin spelar i allmänhet en förbisedd roll för hjärnhälsan. Och andra studier visar att brist även ökar risken för ångest, depression, demens, Alzheimers, autism och andra neurologiska sjukdomar.
Samtidigt är det problematiskt att cirka en miljard människor världen över lider brist på D-vitamin.

Omega-3, hjärnhälsa och hjärnans plasticitet

Hjärnan innehåller ganska stora mängder omega-3-fettsyror, som bland annat finns i neuronernas membran. Omega-3-formen DHA spelar en viktig roll vid utvecklingen av den mänskliga hjärnan och intelligensen. Detta gäller också bildandet av nya förbindelser mellan neuronernas och synapsernas plasticitet. DHA har betydelse för aktiviteten i hippocampus under hela livet.
Omega-3-formen EPA motverkar inflammationer som kan skada friska celler och orsaka depression. Mycket tyder i allmänhet på att omega-3-fettsyrorna är essentiella för en sund hjärna, för sunda åldringsprocesser och för hjärnans plasticitet.
DHA och EPA finns särskilt i fet fisk, och därför är det en god idé att följa den danska hälsomyndighetens rekommendationer och ta tillskott med fiskolja om man inte gillar fisk eller äter för lite. Det finns också omega-3-fettsyror i linfröolja, rapsolja och valnötter, men det är i formen ALA som många har svårt att omvandla till EPA och DHA på grund av tröga enzymprocesser.

Fysisk aktivitet, hjärngymnastik och god sömn

Många studier visar att det är lättare att lära sig och komma ihåg något nytt om man är fysiskt aktiv precis före eller efter inlärningsprocesserna. Därför är fysisk aktivitet viktig för neuroplasticiteten.
Man bör också se till att få ordentligt med nattsömn. För när vi sover rensas hjärnan från giftiga ämnesomsättningsprodukter från cellernas dagliga aktiviteter. Den goda nattsömnen hjälper oss att återhämta oss, sortera dagens upplevelser och få ett bättre minne. Samtidigt fortsätter de neoplastiska förändringarna som sattes i gång under dagen. Hjärnan föredrar därför en regelbunden dygnsrytm och att man strävar efter 7–8 timmars oavbruten sömn.
Man bör dessutom undvika för mycket ljus och elektrosmog innan man går till sängs och helst sova i totalt mörker av hänsyn till kroppens och hjärnans naturliga dygnsrytm.

Referenser:

Maximilian Lenz et al. All-trans retinoic acid induces synaptic plasticity in human cortical neurons. eLife, 2021

University of Freiburg. Vitamin A for nerve cells. ScienceDaily. March 31, 2021

University of Queensland. Potential Link Between Vitamin D Deficiency and loss of Brain Plasticity. Neurosciencenews.com 2019

Alexander Muacevic and John R Adler: The Role of Vitamin D in Brain Health: A Mini Literature Review. Cureus 2018

Debora Cutuli. Functional and Structural Benefits Induces by Omega-3 Polysaturated Fatty Acids During Aging. Current neuropharmacology. 2017

Neuroplasticitet – hjernens foranderlighed. Elsass Fonden
Elsass Fonden - Neuroplasticitet, CP og hjernens foranderlighed